Valutazione della funzionalità cardiaca

Per valutare la funzionalità e la salute del cuore, gli esami di laboratorio (analisi del sangue) si concentrano su specifici biomarcatori di danno, stress cardiaco e fattori di rischio cardiovascolare.

I principali esami di laboratorio includono:

1. Marcatori di Danno Miocardico

Questi esami sono utilizzati principalmente per rilevare un danno alle cellule del muscolo cardiaco (es. infarto).

• Troponina (I o T): È il marcatore più sensibile e specifico per diagnosticare la sofferenza delle cellule cardiache.
• CPK-MB (Creatinchinasi frazione MB): Un enzima che aumenta in caso di danno al miocardio.
• Mioglobina: Una proteina che si rilascia rapidamente nel sangue dopo un danno muscolare, utile per un’identificazione precoce.

2. Marcatori di Scompenso Cardiaco

• BNP e NT-proBNP: Sono sostanze prodotte dal cuore quando è sottoposto a un carico di lavoro eccessivo o a stiramento. Valori elevati sono indicatori chiave di insufficienza cardiaca.

3. Fattori di Rischio Cardiovascolare

Valutano il rischio di sviluppare malattie coronariche e aterosclerosi.

• Profilo Lipidico: Include il Colesterolo Totale, il Colesterolo LDL (colesterolo “cattivo”), il Colesterolo HDL (colesterolo “buono”) e i Trigliceridi.
• Glicemia: Misura i livelli di zucchero nel sangue; valori alterati sono un importante fattore di rischio per il diabete e le cardiopatie.
• Omocisteina: Un aminoacido il cui eccesso nel sangue è associato a un maggior rischio di patologie cardiovascolari.
• Proteina C-Reattiva (PCR): Misura l’infiammazione generale dell’organismo; livelli elevati possono indicare un rischio aumentato di eventi cardiovascolari.

4. Esami di Supporto

• Emocromo completo: Permette di escludere l’anemia, una condizione che costringe il cuore a lavorare più intensamente.
• Creatinina ed Elettroliti: Valutano la funzionalità renale (sodio e potassio sono fondamentali per il ritmo cardiaco).

Per un inquadramento completo, i parametri biochimici vengono solitamente affiancati da esami strumentali come l’elettrocardiogramma (ECG) e l’ecocardiogramma. È sempre opportuno rivolgersi al proprio medico di base o a un cardiologo per stabilire quali esami siano più indicati per il proprio profilo clinico.

Se ti trovi a Napoli, puoi prenotare esami di laboratorio e visite specialistiche tramite il portale di sanità regionale Campania Salute o consultare un centro accreditato dal Servizio Sanitario Nazionale.

Troponine cardiache

Le troponine sono un gruppo di enzimi di natura proteica presenti nel tessuto muscolare striato scheletrico e in quello liscio cardiaco; sono coinvolte nella regolazione della contrazione muscolare che permette il movimento. Esse controllano l’interazione calcio mediata di actina e miosina (miofibrille muscolari). Nel sangue di una persona sana sono quasi assenti; quando il tessuto cardiaco subisce un danno — come in caso di infarto — la troponina T viene rilasciata nel flusso sanguigno, diventando il marcatore diagnostico più affidabile.

Le troponine sono classificate in tre subunità molecolari:

1. TnC (Troponina C), si lega agli ioni calcio
2. TnT (Troponina T), si lega alla tropomiosina, implicata nella contrazione muscolare
3. TnI (Troponina I), si lega alla proteina F-actina

La contrazione muscolare è possibile nel momento in cui aumentano i livelli di calcio e grazie al legame di quest’ultimo con la troponina C. Tale legame comporta l’allontanamento della troponina Iaddove la troponina T fissa il complesso troponinico alle fibre muscolari.

Mentre la troponina TnC è espressa sia dal muscolo cardiaco che da quello scheletrico, la TnI e la TnT sono troponine cardiache specifiche del cuore. Si tratta di proteine miofibrillari contrattili presenti esclusivamente nei miociti cardiaci; la loro composizione biochimica aminoacidica permette di distinguerle in circolo rispetto alla proteina rilasciata dal muscolo scheletrico.

Le troponine cardiache – che sono misurabili con elevata specificità e sensibilità – consentono di effettuare una diagnosi differenziale tra patologie cardiache acute e croniche e di individuare anche danni cardiaci di modesta entità in altre patologie complesse che richiedono trattamenti terapeutici adeguati.

Le evidenze scientifiche dimostrano che, a prescindere dalla patologia principale di cui soffrono, i pazienti con valori elevati di troponina sono maggiormente a rischio di eventi cardiaci maggiori ed altri possibili esiti sia nel breve che nel lungo termine. Tra le due troponine cardiache, la TnT è da considerarsi il marcatore più specifico di danno (ischemico, tossico, meccanico) del miocardio.

L’analisi della concentrazione plasmatica di questi enzimi cardiaci specifici consente di valutare pertanto lo stato di salute del cuore. Le linee guida internazionali emanate dalle società scientifiche di cardiologia stabiliscono, come gold standard biochimico per la diagnosi di IMA (infarto acuto del miocardio), un aumento della concentrazione circolante di troponina cardiaca I o T, anche nei pazienti che non presentano evidenti e specifiche alterazioni all’elettrocardiogramma.

L’implementazione del test della troponina ha permesso inoltre di distinguere nuove condizioni cliniche come l’infarto NSTEMI (Non ST sopraslivellato) che, pur non evidente nel tracciato, presenta una gravità sovrapponibile all’infarto STEMI (ST-sopraslivellato) diagnosticabile anche tramite Ecg.

L’esame della troponina consente anche di svelare danni silenziosi al cuore e quindi di essere predittivo su futuri attacchi cardiovascolari in assenza di segni e sintomi.

I due biomarcatori TnT e TnI sono pertanto dei marcatori che vengono rilasciati con un aumento delle concentrazioni circolanti precoce dopo l’insorgenza del dolore – sintomo caratteristico di infarto – da pochi minuti a circa 3 ore dopo. L’incremento è temporale fino al raggiungimento di un picco di concentrazione entro 24 ore. La diminuzione successiva è graduale e raggiunge concentrazioni osservate anche dopo 7-10 giorni di plateau.

Complesso troponinico

Nella cellula muscolare (cardiomiocita) le troponine si trovano prevalentemente in forma legata, il cosiddetto complesso troponinico, e solo una minima parte si trova anche in forma libera nel citoplasma.

Esse vengono rilasciate nel sangue da parte del tessuto miocardico soltanto in seguito a determinati eventi o insulti che causano un danno cardiaco o un’importante sofferenza del cuore. In caso di infarto del miocardio, ischemia, processi infiammatori, traumi ed esposizione ad agenti tossici le troponine cardiache, misurabili con un esame ematochimico, aumentano notevolmente nel siero.

Le concentrazioni delle troponine cardiospecifiche, che normalmente hanno valori tendenti allo zero e che non sono influenzate da danni al muscolo scheletrico, aumentano entro 3-4 ore dal danno. Raggiunto il picco dopo 4-24 ore, rimangono elevate per 1-3 settimane, offrendo una finestra di rilevamento molto ampia. Questo aumento precoce e prolungato consente sia una diagnosi precoce dell’infarto del miocardio sia una diagnosi tardiva nel caso in cui il paziente abbia tardato a richiedere assistenza. Attualmente, i laboratori utilizzano metodiche “ad alta sensibilità”. Questo approccio permette di identificare minime sofferenze cardiache (anche prima di sintomi conclamati) e di stimare il rischio cardiovascolare generale.

Dosaggio della troponina

Il dosaggio della troponina viene richiesto spesso associato ad altri due biomarcatori cardiaci, la creatina chinasi (CK) e il suo isoenzima (CK-MB) o mioglobina.

I vari enzimi cardiaci vengono rilasciati in circolo in tempi diversi, pertanto, il loro livello dovrebbe essere valutato in relazione alla comparsa di segni e sintomi riconducibili ad una patologia cardiaca acuta, soprattutto in caso di sensazione di oppressione/dolore toracico.

La troponina risulta essere quindi l’indicatore più specifico e il test d’elezione per diagnosticare un infarto. È utile anche per valutare un peggioramento dell’angina pectoris (LINK), il dolore toracico causato da ischemia miocardica transitoria, soprattutto se il sintomo persiste e si manifesta anche a riposo.

Respiro corto e difficoltà respiratoria, battito accelerato, senso di affaticamento, nausea e vomito, sudorazione fredda, capogiri, dolore – a schiena, braccia, mandibola, collo, stomaco – impongono l’esecuzione del test della troponina che viene ripetuto 2-3 volte, a distanza di ore dall’insorgenza del primo episodio sintomatico.

Tempistiche dei prelievi ematici

Gli algoritmi diagnostici prevedono che in pazienti che si presentano in pronto soccorso con segni e sintomi clinici suggestivi di ischemia miocardica, vengano effettuati prelievi ematici all’ingresso, dopo 3 ore (talvolta dopo 1 ora) e a 6 ore.

Se la serie di misurazioni successive presenta valori normali si può escludere che i sintomi siano correlati al cuore. Se invece sono elevati, la gravità clinica è variabile a seconda del danno delle cellule miocardiche, transitorio o permanente.

Il danno acuto, tipico dell’IMA, dipende dalle cinetiche di rilascio. Se l’aumento della troponina è invece costante e di minore entità, il danno miocardico è causato da altre patologie cardiache di carattere cronico.

Valori di troponina

La Troponina T ha una concentrazione plasmatica normale di 0,2 mg/l. Il valore normale di riferimento per la Troponina I è di 0,1 mg/l. In un individuo sano i valori della troponina sono pertanto quasi nulli.

Valori di troponina inferiore al range cut-off del laboratorio di analisi sono considerati fisiologici. Poiché le due troponine sono markers molto sensibili, il loro rialzo è suscettibile anche a sforzi fisici intensi soprattutto in soggetti molto muscolosi. In tal caso, in assenza di sintomatologia suggestiva di infarto, il rialzo della troponina non ha alcun significato clinico patologico.

I livelli di troponina possono aumentare per cause cardiovascolari (infarto, ischemie cardiache, angina pectoris, malattie cardiache infiammatorie, eventi trombotici coronarici, assunzione di farmaci cardiotossici, cardiopatie ipertensive, tachicardia severa) ed extra cardiache. Anche in caso di aritmie, scompenso cardiaco, miocarditi, dissezione aortica ed interventi di cardiochirurgia i valori di troponina possono risultare alti.

Le cause non cardiache che possono determinare elevate concentrazioni di troponina sono ipotiroidismo, ipertensione ed embolia polmonare, ictus, preeclampsia, shock settico, cirrosi epatica, anemia severa, emorragia cerebrale, crisi epilettiche, intossicazione da monossido di carbonio e chemioterapici, rigetto d’organo post trapianto.

L’esame si esegue prelevando un campione di 5 ml di sangue in una provetta contenente gel polimerico con silice micronizzata. La troponina viene misurata secondo il metodo della elettrochemioluminescenza.

La creatinchinasi MB (CK-MB)

La creatinchinasi MB (CK-MB) è una frazione (isoenzima) dell’enzima creatinchinasi (CPK) presente quasi esclusivamente nel muscolo cardiaco. La creatinchinasi è l’enzima che catalizza sia la formazione di ATP partendo da creatinfosfato e ADP, sia il processo inverso. E’ quindi fondamentale per i processi energetici che avvengono all’interno dell’organismo. La determinazione dell’isoforma MB permette di distinguere se l’incremento è dovuto a un danno al muscolo scheletrico o a quello cardiaco. Il suo dosaggio nel sangue viene storicamente e principalmente utilizzato per diagnosticare e monitorare l’infarto del miocardio e i danni al tessuto cardiaco.

• Valori normali: In genere sono compresi tra 0 e 25 UI/L (o tra 0 e 5 ng/mL, a seconda del laboratorio) oppure rappresentano meno del 5% del CPK totale.
• Valori alti: Se la CK-MB è elevata, indica che c’è stato un danno o un’ischemia alle cellule del cuore (infarto).
• Tempistiche: Dopo un danno cardiaco, i livelli di CK-MB iniziano a salire nel sangue dopo 3-6 ore, raggiungono il picco entro circa 18 ore e tornano alla normalità in 2-3 giorni. 

Esami di approfondimento

Oggi, in caso di sospetto infarto o dolore toracico, la CK-MB è stata in gran parte affiancata e talvolta sostituita dalla troponina, considerata un marcatore più specifico e precoce per i danni al cuore.

Nota importante: I range di riferimento esatti possono variare in base al sesso, all’età e alle apparecchiature del laboratorio analisi in cui viene effettuato il prelievo. Per una corretta interpretazione clinica del referto, si invita a consulta sempre il proprio medico di fiducia.

Mioglobina

La mioglobina è una proteina globulare situata all’interno delle cellule del tessuto muscolare scheletrico e cardiaco, la cui funzione principale è quella di immagazzinare e rilasciare l’ossigeno necessario per la contrazione muscolare. Contiene un gruppo eme con un atomo di ferro, elemento che le consente di legare l’ossigeno e che dona alla carne e ai muscoli il loro caratteristico colore rosso.

Funzione biologica

• Riserva d’ossigeno: Accumula l’ossigeno ceduto dall’emoglobina all’interno delle cellule muscolari.
• Rilascio mirato: Cede l’ossigeno immagazzinato ai mitocondri solo in caso di sforzo intenso o grave carenza (ipossia).
• Efficienza metabolica: Permette la continua produzione di energia (ATP) necessaria per il movimento.

Differenze principali con l’emoglobina

• Struttura: La mioglobina è una proteina monomerica a struttura terziaria (singola catena con un solo gruppo eme). L’emoglobina è tetramerica a struttura quaternaria (quattro catene e quattro gruppi eme).
• Affinità: La mioglobina ha un’affinità per l’ossigeno molto più alta rispetto all’emoglobina. Trattiene l’ossigeno con forza e lo cede solo quando la pressione parziale del gas scende a livelli critici.
• Localizzazione: La mioglobina opera esclusivamente all’interno del tessuto muscolare. L’emoglobina si trova nei globuli rossi e trasporta l’ossigeno attraverso il flusso sanguigno.

Rilevanza clinica ed esami

In condizioni normali, la mioglobina si trova solo all’interno dei muscoli. Quando si verifica un danno muscolare o cardiaco, la proteina viene rilasciata nel sangue (mioglobinemia) e successivamente eliminata tramite le urine (mioglobinuria).

• Marcatore cardiaco precoce: Viene dosata nel sangue in caso di sospetto infarto miocardico. I suoi livelli aumentano molto rapidamente (entro 1-3 ore dal danno), risultando cruciale per una diagnosi tempestiva in pronto soccorso.
• Danno muscolare: Livelli elevati si riscontrano anche dopo traumi fisici gravi, ustioni, convulsioni, esercizio fisico estremo o patologie come la rabdomiolisi.
• Tossicità renale: Se rilasciata in grandi quantità nel sangue, la mioglobina può accumularsi nei tubuli renali diventando tossica e causando una grave insufficienza renale.

La mioglobina svolge un ruolo clinico di primaria importanza sia come marcatore diagnostico precoce dell’infarto miocardico acuto, sia come agente causale di grave tossicità renale quando si accumula massicciamente nel sangue.

1. Il ruolo nella diagnosi dell’infarto

In caso di infarto, le cellule del muscolo cardiaco subiscono un danno ischemico (mancanza di ossigeno) e si rompono, rilasciando la mioglobina nel circolo sanguigno.

• Elevata rapidità (Finestra temporale precoce): I livelli di mioglobina aumentano nel sangue molto rapidamente, entro 1-3 ore dall’inizio del dolore al petto. Raggiungono il picco a 8-12 ore e tornano alla normalità entro 24 ore.
• Valore predittivo negativo: Data la sua rapidità di comparsa, se un paziente con dolore toracico mostra valori di mioglobina normali dopo 3-4 ore dall’esordio dei sintomi, è possibile escludere l’infarto con quasi totale certezza.
• Il limite della specificità: La mioglobina è presente sia nel cuore che nei muscoli scheletrici. Un trauma muscolare o uno sforzo fisico intenso possono farla aumentare. Per questo motivo, nei protocolli di pronto soccorso viene sempre affiancata a marcatori più specifici, come la troponina cardiaca (che rimane elevata più a lungo) e l’enzima CK-MB.

2. La tossicità a livello dei reni

Quando il rilascio di mioglobina è massiccio (come nell’infarto esteso o, più frequentemente, nella rabdomiolisi causata da traumi gravi, schiacciamenti o abuso di sostanze), la proteina supera la capacità di filtrazione del rene e diventa fortemente tossica.

Il danno renale acuto (insufficienza renale) avviene attraverso tre meccanismi principali:

• Ostruzione meccanica (Cilindri intratubulari): All’interno dei tubuli renali, specialmente in ambiente acido (urine acide), la mioglobina precipita e si lega a una proteina locale (proteina di Tamm-Horsfall). Questo crea dei veri e propri “tappi” (cilindri) che bloccano il flusso dell’urina all’interno dei nefroni.
• Tossicità tubulare diretta (Stress ossidativo): Il gruppo eme contenuto nella mioglobina rilascia ferro libero. Questo ferro stimola la produzione di radicali liberi dell’ossigeno (ROS), che distruggono direttamente le membrane cellulari delle cellule dei tubuli renali (necrosi tubulare acuta).
• Vasocostrizione e Ischemia: La mioglobina sequestra l’ossido nitrico (un vasodilatatore naturale), provocando la contrazione dei vasi sanguigni renali. Il rene riceve meno sangue, subisce un deficit di ossigeno e peggiora il proprio stato di sofferenza.

Il segno visivo più evidente di questa tossicità è la mioglobinuria, che conferisce alle urine un caratteristico colore scuro “a tipo coca-cola” o bruno-rossastro. Il trattamento d’emergenza principale prevede una massiccia idratazione endovenosa per “lavare” i reni, diluire la mioglobina e alcalinizzare le urine al fine di impedirne la precipitazione all’interno dei tubuli.